每年4月11日是世界帕金森日。1996年的亚特兰大奥运会上,拳王阿里缓慢、僵硬地将火炬举过头顶,没有表情的脸孔看向体育场。这是今天所说的帕金森病的典型表现。帕金森病是第二常见的退行性脑功能障碍。现在人们把它定义成一种单一疾病,是全世界第二常见的退行性脑功能障碍。而一些神经学家最近将帕金森病称为“帕金森综合征”——即一组经常相伴出现的症状,无论原因是什么。
人们很早就认识到,这种疾病从大脑核心处的一个区域起源。这个区域不到半厘米宽,被称为“黑质”。黑质是许多神经交流发生的场所,特别是,化学信号分子多巴胺在这里发挥很大作用。一个神经元释放出的多巴胺漂过突触间隙,激活下一个神经元,最后转化为流畅的肌肉动作。早在阿里被诊断为帕金森病的时候,人们就已经知道这种疾病意味着那些神经元会原因不明地丧失分泌多巴胺的能力(从而失去彼此交流的能力)。患者会变得僵硬。
这些症状可以通过补充人工合成的多巴胺而缓解,正如阿里所做的那样。这个直觉性的疗法被证明有效,虽说它可能让人过于好动,出现痉挛和不能控制的抽搐。
帕金森会遗传吗?我的祖母在上世纪90年代中期被诊断出了帕金森病,她担忧的是这种疾病是否遗传。那之后不久,我收到了一个鼓鼓囊囊的信封,里面塞满了她从教科书、杂志和报纸上复印下来的简报、摘录……在每一段说明“帕金森病并非遗传性“的段落下,都是她划上的横线。
在被诊断为绝症之后,她首先想到的是安慰自己的家人。然而1996年,研究者发现了第一个和帕金森症相关的显性基因。第二个发现于2002年。2016年,在《自然-遗传学》上,研究者宣布发现了第三个似乎会可靠地导致帕金森病的基因。
西北大学的神经科学家提普·西迪克(Teepu Siddique)和邓汉湘已经花费数十年寻找这一疾病的遗传因素。
1996年,他们开始研究一个有十五位成员患病的加拿大家族,近年来成功测序了病患的基因组序列,找到了9万余种变体,最终从中筛选出了1个相关基因:TMEM230。他们发现,它会编码一种在神经元内打包多巴胺的蛋白质。这个蛋白质的功能是为所谓“突触小泡”包裹上一层膜;膜包裹着不同神经细胞用来沟通的化学物质,比如多巴胺。“我们认为这些突变可能减缓了突触泡的移动”,西迪克说。结果就是拖慢了脑细胞的交流。
脑细胞内制造的化学物质必须以精准的时机,被精确运送到细胞边缘并释放出来。实现这一切的关键就是突触小泡。这些被膜包围的泡泡会把化学物质拖到细胞边缘,然后泡泡破裂,放出它们运送的货物。邓汉湘和西迪克相信,许多帕金森症病例的问题就在于这些突触泡的运送出现了问题——而且并不仅仅在于这一种变异,所有已知的3个疾病相关基因都集中在突触泡上。
西迪克说:“由这个基因形成的突触泡,在黑质之外的神经当中也出现了,它可能可以解释帕金森病进程中的各种影响——从睡眠障碍发展到运动障碍,然后是更高的功能障碍。”这个基因突变很罕见,邓汉湘和西迪克只在中国和北美的几个家族里找到了它。其他的已知帕金森致病基因也很罕见。他们的团队发现,携带这个突变的人里就没有老了之后不得病的案例。然而,这个突变还是只能解释所有患病者中的一小部分。
它的发现之所以重要,是因为它表明这套特殊的症状是因携带多巴胺的囊泡功能异常所致。邓汉湘说:“理论上,我们可以改善囊泡的运动。”最近研究显示,利用一种促进多巴胺运输的小分子NAB2,能够恢复从帕金森病患者体内分离的异常神经元的功能。深入了解这一基因、理解它的致病机制,能够造福各种人,即使他们不带有这种突变。
基因给枪上膛,环境扣下扳机。几十年来,人们都喜欢将阿里的职业归为他命运的罪魁祸首。
然而一旦我们对这一疾病的理解深入到微观程度——脑的某一小块区域里的某一类囊泡的某一种微小功能异常——我们就不会那么理所当然地觉得,这病是被拳头砸出来的。反复创伤确实会伤到脑,但通常是导致整体的问题,比如一直困扰美国职业橄榄球大联盟(NFL)的创伤性脑病。美国国家帕金森病基金会确实将头部受创列为潜在因素,其他因素还包括某些杀虫剂和除草剂。
基金会引用了一句名言来概括我们目前对这种疾病的理解边界:“基因给枪上膛,环境扣下扳机。”
接下来几年里,人们大概会发现更多的帕金森病和遗传的关联,影响到多巴胺从神经细胞释放过程中的许多环节。一些帕金森病(无路易小体)相关突变会影响线粒体的功能。另一些同样症状的病人体内囊泡运输或者线粒体功能正常,但是囊泡的回收再利用出了问题。疫苗会是治疗帕金森的新希望吗?
澳大利亚正在测试一种疫苗,它的靶标是α-突触核蛋白,后者会结合到囊泡上对它造成损伤(有些学者认为这有感染性)。如果像我们今天临床所做的这样用同样的方法处理这些不同的问题,那就像是不管头疼还是扭伤脚踝都吃一剂止痛片完事儿。有一天,帕金森病(综合征)的各种原因将会被理解为不同的疾病,用不同方法治疗。或许,帕金森病这个名字会被遗忘,早在穆罕默德·阿里被遗忘以前。